CN113905540A - Pcba主板加工用smt表面贴片工艺 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了PCBA主板加工用SMT表面贴片工艺，包括：预处理：对PCBA主板进行清洗干燥；印刷锡膏；贴片贴装：采用自动化的贴装机将SMT贴片从进料器上拾取并准确地贴装到印刷PCBA主板上；回流焊接：将安装有SMT贴片的PCBA主板送入封闭式回流焊炉中，对回流焊炉换气处理后进行SMT贴片与PCBA主板的回流焊接，并在回流焊接的过程中循环降压；性能测试：对检查后PCBA经过电气测试和功能检测；老化试验：对PCBA通过高温、低温、高低温变化以及电功率等综合作用，来模拟产品的日常使用环境，暴露出PCBA的缺陷；包装。本发明所述的PCBA主板加工用SMT表面贴片工艺，有效减少焊接过程中所产生的气泡量，进一步提高焊接贴片质量和合格率，及时对电路板的性质进行检测，降低成本。
Description
技术领域
本发明涉及PCBA主板加工技术领域，特别涉及PCBA主板加工用SMT表面贴片工艺。
背景技术
印刷电路板，又称印制电路板，印刷线路板，常使用英文缩写PCB，是重要的电子部件，是电子元件的支撑体，是电子元器件线路连接的提供者，由于它是采用电子印刷技术制作的，故被称为“印刷”电路板，SMT贴片指的是在PCBA基础上进行加工的系列工艺流程的简称，SMT是表面组装技术，是电子组装行业里最流行的一种技术和工艺，电子电路表面组装技术，称为表面贴装或表面安装技术，它是一种将无引脚或短引线表面组装元器件安装在印制电路板的表面或其它基板的表面上，通过再流焊或浸焊等方法加以焊接组装的电路装连技术。
目前在SMT贴片的过程中，由于各种不规范造作，造成电路板合格率降低，故此，我们提出了PCBA主板加工用SMT表面贴片工艺。
发明内容
本发明的主要目的在于提供PCBA主板加工用SMT表面贴片工艺，可以有效解决背景技术中的问题。
为实现上述目的，本发明采取的技术方案为：
PCBA主板加工用SMT表面贴片工艺，包括以下步骤：
步骤一、预处理：对PCBA主板进行清洗干燥；
步骤二、印刷锡膏：将锡膏放入焊锡锅进行搅拌，掌握焊锡锅中的焊料温度，放少量锡膏在PCBA主板上，并启动印刷机；
步骤三、贴片贴装：采用自动化的贴装机将SMT贴片从进料器上拾取并准确地贴装到印刷PCBA主板上；
步骤四、回流焊接：将安装有SMT贴片的PCBA主板送入封闭式回流焊炉中，对回流焊炉换气处理后进行SMT贴片与PCBA主板的回流焊接，并在回流焊接的过程中循环降压；
步骤五、性能测试：对检查后PCBA经过电气测试和功能检测，主要检测线路板经过SMT之后的功能是否正常，对目视检查不到的焊接处进行检测；
步骤六、老化试验：对PCBA通过高温、低温、高低温变化以及电功率等综合作用，来模拟产品的日常使用环境，暴露出PCBA的缺陷，比如焊接不良，元器件参数不匹配，以及调试过程中造成的故障，以便剔除和改善，对无缺陷的PCBA板将起到稳定参数的作用；
步骤七、包装：将试验后的PCBA板根据产品选择适合的包装方式，针对不同的类型采用不同的包装材料和包装方式。
优选的，在所述步骤一中，用超声波清洗设备对PCBA主板进行超声清洗，用预烘箱对清洗后的PCBA主板进行干燥，且干燥温度为80～100℃，干燥时间为7～8小时。
优选的，在所述步骤二中，所述锡膏采用共晶锡铅合金，其中，锡的含量为65％；铅的含量为35％，所述涂覆的共晶锡铅合金的温度为150～160℃。
优选的，在执行所述步骤四的回流焊接之前，还包括：贴片贴装后检查，对PCB在印刷前进行目检，确认其型号规格符合要求，并检验其是否有破损、划伤、弯曲变形之类的不良现象，并对印刷好的板进行自检，确认无多印、漏印、连锡、少锡、少胶、松塌、移位、焊盘沾胶、板面沾锡/沾胶、金手指上锡、堵孔之类的不良现象的板方可进行贴片作业。
优选的，在执行所述步骤四的回流焊接之后，还包括：炉后检查，对经所述步骤四焊接后的PCBA主板进行光学影像对比检查，需要检查产品的外观，看有无焊接不良，即空焊、锡珠、短路、元件偏移、元件竖立、元件浮高、极性错误、错件和漏件之类的问题。
优选的，在所述步骤四中，所述回流焊接具体包括以下步骤：
S1、换气处理：用真空泵将回流焊炉中抽真空，待回流焊炉中气压小于10Pa时向回流焊炉中注入惰性气体，直至回流焊炉中气压恢复至85～95Pa；重复多次，直至真空泵抽出气体中氧含量低于3％时，关闭真空泵并开启循环风机；
S2、循环降压：在回流焊炉内温度超过180℃时，开启分流阀，分流阀与循环风机配合进行回流焊炉内循环降压；
S3、预热：将预热温度设置为匀速递增且低于200℃，SMT贴片与PCBA主板在循环降压的条件下进行预热，使被焊接材质达到热均衡，此时锡膏所含的溶剂和助焊剂气化，并与循环的惰性气体混合排出；
S4、回流焊：对预热后的SMT贴片与PCBA主板进行焊接，并在焊接过程使温度升高至峰值后再降至锡膏熔点；此过程中，在温度高于锡膏熔点时向回流焊炉中注入惰性气体，直至回流焊炉中气压恢复至85～95Pa；
S5、冷却：将回流焊炉内温度递减降至30～40℃时，向回流焊炉中注入惰性气体，使得回流焊炉中气压为标准大气压，继续降温至16～28℃，完成回流焊接。
优选的，在利用所述分流阀与循环风机配合进行循环降压时，匀速降压，且降压时间为10～30min，降压后的最低气压为30～60Pa，在所述循环降压过程中，还包括对循环气体中气化溶剂和助焊剂的吸收及过滤。
优选的，在所述步骤五中，对组装好的PCBA板进行电气测试和功能检测，所用设备有放大镜、显微镜、在线测试仪(ICT)、飞针测试仪、自动光学检测。
优选的，在所述步骤六中，将PCBA板放在-10±3℃的温度下1h后，在该条件下，应带额定负载，187V和253V条件下，通电运行所有程序，程序应正确无误；将PCBA板放在90±3℃/h后，在该条件下，带负载，187V和253V条件下，通电运行所有程序，程序应正确无误；将PCBA板在温度60±3℃、湿度85～90％条件下，时间36～48h，带额定负载通电运行各程序，各程序应正确无误。
与现有技术相比，本发明具有如下有益效果：
1、本发明通过在贴片前对PCBA主板进行清洗干燥，来保证PCBA主板的合格性，且在回流焊接前后均对PCBA主板和SMT贴片进行多次检查，有效防止出现大量PCBA主板贴片不合格的现象产生，提高电路板合格率；
2、本发明通过在PCBA主板贴片工艺过程中增加性能测试和老化试验等检测环节，对电路板的性质进行检测，一旦发现问题，可及时调节设备参数，避免后续加工的电路板出现问题，且出现问题后的电路板，及时选出，避免后续加工增加成本，在提高电路板的合格率的同时，降低成本，减少损失；
3、本发明通过换气处理能有效减少回流焊炉中的氧含量，从而降低整体焊接过程中锡膏的氧化程度，以达到提高焊接贴片效果的目的，且在焊接过程中进行循环降压处理，提高气化溶剂和助焊剂的逃逸速度，进而有效减少焊接过程中所产生的气泡量，进一步提高焊接贴片效果和质量。
附图说明
图1为本发明PCBA主板加工用SMT表面贴片工艺的流程图。
具体实施方式
为使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体实施方式，进一步阐述本发明。
在本发明的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”、“内”、“外”“前端”、“后端”、“两端”、“一端”、“另一端”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“设置有”、“连接”等，应做广义理解，例如“连接”，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
实施例
如图1所示，PCBA主板加工用SMT表面贴片工艺，包括以下步骤：
步骤一、预处理：对PCBA主板进行清洗干燥；用超声波清洗设备对PCBA主板进行超声清洗，用预烘箱对清洗后的PCBA主板进行干燥，且干燥温度为80～100℃，干燥时间为7～8小时；
步骤二、印刷锡膏：将锡膏放入焊锡锅进行搅拌，掌握焊锡锅中的焊料温度，放少量锡膏在PCBA主板上，并启动印刷机；锡膏采用共晶锡铅合金，其中，锡的含量为65％；铅的含量为35％，涂覆的共晶锡铅合金的温度为150～160℃；
步骤三、贴片贴装：采用自动化的贴装机将SMT贴片从进料器上拾取并准确地贴装到印刷PCBA主板上；
步骤四、回流焊接：将安装有SMT贴片的PCBA主板送入封闭式回流焊炉中，对回流焊炉换气处理后进行SMT贴片与PCBA主板的回流焊接，并在回流焊接的过程中循环降压；在执行步骤四的回流焊接之前，还包括：贴片贴装后检查，对PCB在印刷前进行目检，确认其型号规格符合要求，并检验其是否有破损、划伤、弯曲变形之类的不良现象，并对印刷好的板进行自检，确认无多印、漏印、连锡、少锡、少胶、松塌、移位、焊盘沾胶、板面沾锡/沾胶、金手指上锡、堵孔之类的不良现象的板方可进行贴片作业；在执行步骤四的回流焊接之后，还包括：炉后检查，对经步骤四焊接后的PCBA主板进行光学影像对比检查，需要检查产品的外观，看有无焊接不良，即空焊、锡珠、短路、元件偏移、元件竖立、元件浮高、极性错误、错件和漏件之类的问题；
回流焊接具体包括以下步骤：
S1、换气处理：用真空泵将回流焊炉中抽真空，待回流焊炉中气压小于10Pa时向回流焊炉中注入惰性气体，直至回流焊炉中气压恢复至85～95Pa；重复多次，直至真空泵抽出气体中氧含量低于3％时，关闭真空泵并开启循环风机；
S2、循环降压：在回流焊炉内温度超过180℃时，开启分流阀，分流阀与循环风机配合进行回流焊炉内循环降压，在利用分流阀与循环风机配合进行循环降压时，匀速降压，且降压时间为10～30min，降压后的最低气压为30～60Pa；
S3、预热：将预热温度设置为匀速递增且低于200℃，SMT贴片与PCBA主板在循环降压的条件下进行预热，使被焊接材质达到热均衡，此时锡膏所含的溶剂和助焊剂气化，并与循环的惰性气体混合排出，在循环降压过程中，还包括对循环气体中气化溶剂和助焊剂的吸收及过滤；
S4、回流焊：对预热后的SMT贴片与PCBA主板进行焊接，并在焊接过程使温度升高至峰值后再降至锡膏熔点；此过程中，在温度高于锡膏熔点时向回流焊炉中注入惰性气体，直至回流焊炉中气压恢复至85～95Pa；
S5、冷却：将回流焊炉内温度递减降至30～40℃时，向回流焊炉中注入惰性气体，使得回流焊炉中气压为标准大气压，继续降温至16～28℃，完成回流焊接。
步骤五、性能测试：对检查后PCBA经过电气测试和功能检测，主要检测线路板经过SMT之后的功能是否正常，对目视检查不到的焊接处进行检测，对组装好的PCBA板进行电气测试和功能检测，所用设备有放大镜、显微镜、在线测试仪(ICT)、飞针测试仪、自动光学检测；
步骤六、老化试验：对PCBA通过高温、低温、高低温变化以及电功率等综合作用，来模拟产品的日常使用环境，暴露出PCBA的缺陷，比如焊接不良，元器件参数不匹配，以及调试过程中造成的故障，以便剔除和改善，对无缺陷的PCBA板将起到稳定参数的作用，将PCBA板放在-10±3℃的温度下1h后，在该条件下，应带额定负载，187V和253V条件下，通电运行所有程序，程序应正确无误；将PCBA板放在90±3℃/h后，在该条件下，带负载，187V和253V条件下，通电运行所有程序，程序应正确无误；将PCBA板在温度60±3℃、湿度85～90％条件下，时间36～48h，带额定负载通电运行各程序，各程序应正确无误；
步骤七、包装：将试验后的PCBA板根据产品选择适合的包装方式，针对不同的类型采用不同的包装材料和包装方式。
本发明通过在贴片前对PCBA主板进行清洗干燥，来保证PCBA主板的合格性，且在回流焊接前后均对PCBA主板和SMT贴片进行多次检查，有效防止出现大量PCBA主板贴片不合格的现象产生，提高电路板合格率；通过在PCBA主板贴片工艺过程中增加性能测试和老化试验等检测环节，对电路板的性质进行检测，一旦发现问题，可及时调节设备参数，避免后续加工的电路板出现问题，且出现问题后的电路板，及时选出，避免后续加工增加成本，在提高电路板的合格率的同时，降低成本，减少损失；通过换气处理能有效减少回流焊炉中的氧含量，从而降低整体焊接过程中锡膏的氧化程度，以达到提高焊接贴片效果的目的，且在焊接过程中进行循环降压处理，提高气化溶剂和助焊剂的逃逸速度，进而有效减少焊接过程中所产生的气泡量，进一步提高焊接贴片效果和质量。
以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。
Claims (9)
1.PCBA主板加工用SMT表面贴片工艺，其特征在于：包括以下步骤：
步骤一、预处理：对PCBA主板进行清洗干燥；
步骤二、印刷锡膏：将锡膏放入焊锡锅进行搅拌，掌握焊锡锅中的焊料温度，放少量锡膏在PCBA主板上，并启动印刷机；
步骤三、贴片贴装：采用自动化的贴装机将SMT贴片从进料器上拾取并准确地贴装到印刷PCBA主板上；
步骤四、回流焊接：将安装有SMT贴片的PCBA主板送入封闭式回流焊炉中，对回流焊炉换气处理后进行SMT贴片与PCBA主板的回流焊接，并在回流焊接的过程中循环降压；
步骤五、性能测试：对检查后PCBA经过电气测试和功能检测，主要检测线路板经过SMT之后的功能是否正常，对目视检查不到的焊接处进行检测；
步骤六、老化试验：对PCBA通过高温、低温、高低温变化以及电功率等综合作用，来模拟产品的日常使用环境，暴露出PCBA的缺陷，比如焊接不良，元器件参数不匹配，以及调试过程中造成的故障，以便剔除和改善，对无缺陷的PCBA板将起到稳定参数的作用；
步骤七、包装：将试验后的PCBA板根据产品选择适合的包装方式，针对不同的类型采用不同的包装材料和包装方式。
2.根据权利要求1所述的PCBA主板加工用SMT表面贴片工艺，其特征在于：在所述步骤一中，用超声波清洗设备对PCBA主板进行超声清洗，用预烘箱对清洗后的PCBA主板进行干燥，且干燥温度为80～100℃，干燥时间为7～8小时。
3.根据权利要求1所述的PCBA主板加工用SMT表面贴片工艺，其特征在于：在所述步骤二中，所述锡膏采用共晶锡铅合金，其中，锡的含量为65％；铅的含量为35％，所述涂覆的共晶锡铅合金的温度为150～160℃。
4.根据权利要求1所述的PCBA主板加工用SMT表面贴片工艺，其特征在于：在执行所述步骤四的回流焊接之前，还包括：贴片贴装后检查，对PCB在印刷前进行目检，确认其型号规格符合要求，并检验其是否有破损、划伤、弯曲变形之类的不良现象，并对印刷好的板进行自检，确认无多印、漏印、连锡、少锡、少胶、松塌、移位、焊盘沾胶、板面沾锡/沾胶、金手指上锡、堵孔之类的不良现象的板方可进行贴片作业。
5.根据权利要求1所述的PCBA主板加工用SMT表面贴片工艺，其特征在于：在执行所述步骤四的回流焊接之后，还包括：炉后检查，对经所述步骤四焊接后的PCBA主板进行光学影像对比检查，需要检查产品的外观，看有无焊接不良，即空焊、锡珠、短路、元件偏移、元件竖立、元件浮高、极性错误、错件和漏件之类的问题。
6.根据权利要求1所述的PCBA主板加工用SMT表面贴片工艺，其特征在于：在所述步骤四中，所述回流焊接具体包括以下步骤：
S1、换气处理：用真空泵将回流焊炉中抽真空，待回流焊炉中气压小于10Pa时向回流焊炉中注入惰性气体，直至回流焊炉中气压恢复至85～95Pa；重复多次，直至真空泵抽出气体中氧含量低于3％时，关闭真空泵并开启循环风机；
S2、循环降压：在回流焊炉内温度超过180℃时，开启分流阀，分流阀与循环风机配合进行回流焊炉内循环降压；
S3、预热：将预热温度设置为匀速递增且低于200℃，SMT贴片与PCBA主板在循环降压的条件下进行预热，使被焊接材质达到热均衡，此时锡膏所含的溶剂和助焊剂气化，并与循环的惰性气体混合排出；
S4、回流焊：对预热后的SMT贴片与PCBA主板进行焊接，并在焊接过程使温度升高至峰值后再降至锡膏熔点；此过程中，在温度高于锡膏熔点时向回流焊炉中注入惰性气体，直至回流焊炉中气压恢复至85～95Pa；
S5、冷却：将回流焊炉内温度递减降至30～40℃时，向回流焊炉中注入惰性气体，使得回流焊炉中气压为标准大气压，继续降温至16～28℃，完成回流焊接。
7.根据权利要求6所述的PCBA主板加工用SMT表面贴片工艺，其特征在于：在利用所述分流阀与循环风机配合进行循环降压时，匀速降压，且降压时间为10～30min，降压后的最低气压为30～60Pa，在所述循环降压过程中，还包括对循环气体中气化溶剂和助焊剂的吸收及过滤。
8.根据权利要求1所述的PCBA主板加工用SMT表面贴片工艺，其特征在于：在所述步骤五中，对组装好的PCBA板进行电气测试和功能检测，所用设备有放大镜、显微镜、在线测试仪(ICT)、飞针测试仪、自动光学检测。
9.根据权利要求1所述的PCBA主板加工用SMT表面贴片工艺，其特征在于：在所述步骤六中，将PCBA板放在-10±3℃的温度下1h后，在该条件下，应带额定负载，187V和253V条件下，通电运行所有程序，程序应正确无误；将PCBA板放在90±3℃/h后，在该条件下，带负载，187V和253V条件下，通电运行所有程序，程序应正确无误；将PCBA板在温度60±3℃、湿度85～90％条件下，时间36～48h，带额定负载通电运行各程序，各程序应正确无误。
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-
2021
- 2021-09-30 CN CN202111164256.2A patent/CN113905540A/zh active Pending
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| CN114364158A (zh) * | 2022-01-17 | 2022-04-15 | 深圳市吉子通科技有限公司 | 一种贴片过炉焊接方法 |
| CN114364158B (zh) * | 2022-01-17 | 2024-05-28 | 深圳市吉子通科技有限公司 | 一种贴片过炉焊接方法 |
| CN114760772A (zh) * | 2022-04-28 | 2022-07-15 | 贝隆精密科技股份有限公司 | 一种点锡加贴片工艺 |
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